実証炉設計用統合ろ定数の整備(その1)ZPPR-2,3,SEFOR実験解析及び炉定数調整

Preparation of unified cross section library for demonstration fast breeder reactor (I); Analysis of experiments in ZPPR-2,3, SEFOR and Adjustment

花木 洋*; 三田 敏男*

not registered; Sanda, Toshio*

FBRの実用化に向けて、大型炉炉心の核設計精度を向上させ、高性能な炉心をより合理的に設計できるようにすることは、重要な研究開発項目の一つである。これまでの研究では、 JUPITER等の臨界実験の成果を最大限有効に反映した修正炉定数を開発し、大型炉炉心の核設計精度の大幅な向上が達成された。しかし、この1991年度版修正炉定数は、積分データとしてJUPITER実験のみを用いていること、燃焼核特性や温度核特性を扱っていないこと、基本ライブラリが1980年代前半に作成されたJENDL-2ベースであったこと、非弾性散乱マトリックスの調整を行っていないことなど、実証炉の基本設計のようなより高度な精度が要求される設計段階においては、最新の研究成果を反映して改良を施す必要があることが認識されている。そこで本研究では、1994年に公開された我が国の最新ライブラリであるJENDL-3.2を対象とし、動燃殿が所有されている「もんじゅ」炉物理試験データや「常陽」性能試験・運転特性データ、およびJUPITER以外にこれまでの炉物理研究で蓄積されてきたMOZARTやZPPR-2,3の臨界実験データまで積分データを拡張し、さらに燃焼核特性・温度核特性までその評価対象を広げて、予測精度及び信頼性を向上させることにより、実証炉の基本設計から許認可まで一貫して使用できる統合炉定数を作成することを目的としている。本年度の研究の成果は以下の通り。(1)ZPPR-2/-3の実験解析を行い、臨界性、反応率比、制御棒価値、ドップラー反応度のC/E値、実験誤差、解析誤差、相関係数等のデータを整理した。(2)SEFORの実験解析を行い、等温温度係数のC/E値、実験誤差、解析誤差、相関係数等のデータを整理した。温度係数は数少ない貴重なデータであり、これにより予測精度向上が期待される。(3)現在得られている実験情報を用いて、予備的な炉定数調整を行いその効果を確認するとともに、設定誤差の妥当性を検討して、次年度への改善点を抽出した。

To develop nuclear design of LMFBR cores, they are important subjects of research and development to improve the accuracy in nuclear design of large LMFBR cores and to design highly efficient core more rationally. The adjusted nuclear cross-sections library had been made by being reflected the result of critical experiment of the JUPITER, etc.effectively as much as possible. And the distinct improvement of the accuracy in nuclear design of large LMFBR cores had been achieved. But, this adjusted library published in 1991 should be improved utilizing the newest results of study for the stage in which nuclear design is required higher precision such as fundamental design of demonstration FBR, because it was adjusted by using the data of only JUPITER experiment, without burnup and temperature characteristics, basing on JENDL-2 published in early 1980s, and wasn't done the adjustment of inelastic scattering matrix. Therefore the object of this work is to make unified cross-section library that will be able to use for design stage from fundamental to approval by adjusting the newest domestic library, JENDL-3.2 published in 1994 and improving precision and trust in nuclear design. For the object, it will be used for adjustment that "Monju" and "Joyo" experimental data being owned by PNC, critical experimental data of ZPPR-2,3 and MOZART, burnup characteristics, and temperature characteristics. The results of this study are as follows: (1)It was prepared each C/E values, experimental and analysis errors, correlation factors, etc. of criticality, reaction rate ratio, control rod worth, and Doppler reactivity experimented in ZPPR-2,3. (2)It was prepared the data of C/E values, experimental and analysis errors, correlation factors, etc. of isothermal temperature coefficient experimented in SEFOR. (3)JENDL-3.2 library was preparatorily adjusted using the experimental data which had been already obtained. The effect of adjustment and validity of decided errors were ...